机械能守恒动量守恒功能关系专..pdf
机械能守恒、动量守恒、功能关系专题专题训练题 一、单项选择题：1、如图三个质量不同的物理 A、B、C 分别放在光滑的水平、粗糙的水平面、粗糙的斜面上，当相同大小的力地 F 作用在三个物体上使它们都发生了 S 的位移，对于拉力 F 做功的多少，则下列说法正确的是：A、F 对 A 做功最少 B、F 对 C 做功最多 C、F 对 A、B、C 做功一样多 D、因为三者质量不同，且粗糙程序不知道，故三种情况 F 做功多少无法比较 2、一质量为 m 的物体以 a 2g 重力势能减少了 2mgh 重力做功为 mgh 以上说法正确的是()A、B、的加速度竖直向下运动，则在此物体下降 动能增加了 2mgh 机械能增加了 2mgh C、D、h 高度的过程中，物体的：3、1970 年 4 月 24 日，我国第一颗人造地球卫星上天，它绕地球以椭圆 轨道运行，近地点离地面高度为 439 千米，远地点离地面高度为 2384 千米，卫星在轨道上运行发动机关闭，如图所示，它从近地点向远地点运 动时，下列说法正确的是：A.势能减小，动能增大，机械能不守恒 B.势能增大，动能减小，机械能不守恒 C.势能不变，动能不变，机械能守恒 D.势能增大，动能减小，机械能守恒 4、如图 5 所示，在光滑水平面上有一静止的小车，用线系一小球，将球拉开后放开，球放开时小车保持静止状态，当小球落下以后与固定在小车上的油泥沾在 一起，则从此以后，关于小车的运动状态是()A 静止不动 B向右运动 C向左运动 D 无法判断 5、如图所示，3 块完全相同的木块，放在光滑水平面上，C、B 间接触也是光滑 的，一颗子弹水平从 A 射入，最后从 B 穿出，则子弹穿出 B 后，3 木块 的速率关系是（）A、V A=V B=V C B、V A V BV C C、VBVAVC D、V AV BV C 二、双选题：6、水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来图中的 别表示甲、乙两物体的动能 E 和位移 s 的图象，则：a、b 分 A、若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大 B、若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大 C、若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大 D、若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大 7、物体在一对平衡力作用下的运动过程中，物体的机械能、动能、重力势能的关系可能是：A、机械能不变，动能也不变 B、动能不变，重力势能可能变化 C、动能不变，重力势能一定变化 D、若势能变化，则机械能可能不变 8、m1 的小球处于静止状态，现有一质量为 m2 的小球（两球形状完 在光滑水平地面上有一质量为 全相同）以一定的初速度匀速向 m1 球运动，并与 m1 球发生对心正撞。对于这样的一个作用的过程，可用速度时间图象进行描述，下列四个图象中，图线 1 表示 m1 球运动的情况，图线 2 表示 m2 球 运动的情况。则在这四个图象中可能正确的反映了两球相互作用过程中速率随时间变化关系的是：（图中竖直虚线是表示在该时刻小球达到匀速）9、光滑水平地面上，A,B 两物体质量都为 m，A 以速度 v 向右运动，B 原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当 A 撞上弹簧，弹簧被压 缩最短时：A、A、B 系统总动量仍然为 C、B 的动量达到最大值 mv B、A 的动量变为零 D、A、B 的速度相等，且加速度数值均达到最大 10、如图 4 所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静 止，若以两车及弹簧组成系统，则下列说法中正确的是()A 两手同时放开后，若两车的质量不相等，系统总量不守恒 B先放开左手，后放开右手，弹簧在弹开的过程中，系统动量不守恒 C先放开左手，后放开右手，最后整个系统总动量向右 D无论两手是否同时放开，弹簧在弹开的过程中，整个系统的机械能都守恒 三、实验填空 11、为了测量某物块从粗糙弧面上滑下来过程中摩擦力做了多少功，某人利用“动能定理”设计了如图所示的实验装置，圆弧面的末端水平，若测得圆弧面的末端距地面高为 h，物块从弧面顶部滑下来最后落点距桌子的水平距离为 S,则：1）物块离开弧面面时的速度为 _ 2)实验还应该测量的物理量及其字母符号是：、_(两个)3)利用所测得的物理量，利用动能定理求得在弧面上摩擦力对物块做功为 _ 12、气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板 C 和 D 的气垫导轨以及滑块 A 和 B 来验证动量守恒定律，实验装置如右上图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a.用天平分别测出滑块 A、B 的质量 mA、mB。b.调整气垫导轨，使导轨处于水平。c.在 A 和 B 间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上。d.用刻度尺测出 A 的左端至 C 板的距离 L1。e.按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块 A、B 运动时间的计时器开始工作。当 B 滑块分别碰撞 C、D 挡板时停止计时，记下 A、B 分别到达 C、D 的运动时间 A、t1 和 t2。（1）实验中还应测量的物理量是 。（2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是：。（3）利用上述实验数据写出被压缩弹簧的弹性势能的大小的表达式为：。四、运算题 13、汽车在水平直线公路上以功率为 P0=75kW 启动，并保持这一功率行驶，汽车行驶过程中所受阻力恒为 f=2.5 103N，汽车的质量 M=2.0103kg.求：(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；(2)当汽车的速度为 5m s 时的加速度；(3)若汽车从静止达到最大速度过程中用时 14s,则汽车在加速过程中走了多少位移。14、如图所示，光滑的圆弧半径为 R，A 点距半圆弧直径的高度为 2R，质量为 m 的铁块以某一初速 v0 从 A 点向下运动，不计空气阻力，若物体通过最低点 B 对轨道的压力为铁块重量的 8 倍，求：(1)物体在 A 点时的初速 v0；(2)物体离开 C 点后还能上升多高 (3)若在 B 点放一个带粘性的滑块，当铁块与粘性滑块碰撞后粘在一起，之后它们恰好能上到 C 点，求粘性滑块的质量大小。15、如图整个系统放在光滑的水平面上，滑块它们之前不粘连的靠在一起，A 左边的圆弧面 C 的质量为 0.5kg，A、B 质量都有 1kg ab 是光滑的半径为 0.8m，水平面 bc 是 粗糙的其动摩擦系数为 0.2,求：(1)若把 B 固定，当 C 滑块从 a 静止开始滑到 b 点时的速度。(2)若 B 不固定，当 C 滑块从 a 静止开始滑到 b 点时的速度又为多大？*(选做)(3)若 B 不固定，C 滑块从 a 静止开始下滑，最终不离开 A 则 bc 至少要多长？机械能守恒、动量守恒、功能关系专题专题训练题 一、选择题：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二、实验填空：11、（1）（2）（3）12、（1）（2）（3）三、运算题 13、14、15、机械能守恒、动量守恒、功能关系专题专题训练题 1、由做功的公式：W FS 可得三种情况做功一样多。选：2、物体以 a=2g 的加速度下降说明物体还受了一个大小为 F mg 向下的力，重力做功 由功能关系得重力势能减少了 mgh。由动能定理得：合力做功增加的是动能，即动能增加了 W G mgh，F 合 amh=2mgh。由功能关系：除重力以外的力做功增加的是机械能，即机械能增加 Fh=mgh。选：B 3、只有重力（引力）做功，机械能守恒，高度上升势能增加。选：4、由于整个系统水平没有受到外力的作用，动量守恒。最初系统静止，最终也会静止。选：A 5、由于光滑有 C 物块不会受到水平力的作用，故总保持静止。当子弹穿过 当子弹穿过 B 时，A 保持匀速，但 B 会继续加速。故选：A时，AB 一起加速。6、只有摩擦力做功，由动能定理得：umgS 0 E0。a、b 初动能相同，但 a 停止下来的位移小。故要么 A 的质量大，要么 A 的摩擦因数大。选：7、一对平衡力视为：向下的重力和向上的拉力。因为在平衡力作用下物理匀速，如图物体向上匀速运动则势能减少，向上运动则势能增加，水平运动则势能不变。所以动能必不变。故选：8、发生碰撞时，两物体的速度是同时变化的，所以两球必同时达到匀速，故 碰撞前 2 球有速度，而 1 球是静止的。说明必是 2 球去碰撞 1 球，那么碰撞后 或者等于 1 球的速度。故选：A 不对。从图象可知 2 球的速度必小于 9、速度系统没有受到外力的作用，故系统总动量不变。故 A 选项是对的。压缩到最短时 AB 两物块具有相同的速度，故 B 选项错误。但此时 B 的速度并不是最大，因为弹簧压缩状态下还会弹开，故 B 物块会进一步加速，A 物块会进一时减速。故选：10、同时放开手系统合外力为 0 系统动量守恒，故 A 错误。因为放开手时只有弹力做功，所以机 械能守恒，故 D 对。先放开左手时，弹簧在弹开时使得右手对系统一个向左的力，故在弹开时动 量不守恒，且使得系统动量向左。选：。11、（1）由平抛：h 1 gt 2 得：t 2h，所以：v S S 2gh 2h（2）质量 m，弧面高度 H 2 g t （3）W f mgS 2 mgH,算到是：mgH m gS2 说明列式时写成：mgH W f 1 mV 2 0 4h 4h 2 12、（1）B 到 D 的距离 L2（2）L1 L2 （3）1L1 2 L 2 2 mA t1 mB t 2 E p 2 mA(t1)mB(t2)13、解：（1）最大速度时牵引力 F 等于阻力，即：Vmax P 30m/s f F f P f a v 6.25m/s 2 （2）加速度：m m （3）由动能定理得：Pt fS 2 得：S 60m 1 mVmax 2 2 2 14、解：（1）由牛顿第二定律得：N B mg 7mg mVB，得：mVB 3.5mgR R 2 2 2 由动能定理得：mg(2R R)mVB mV0 ，得：V0gR 2 2 mVB 2 （2）由动能定理：mg(R h)0，得：h=2.5R 2 （3）设铁块和粘性滑块粘合的带动为 V t，B 点滑上 C 点，由动能定理得：(m M)gR 0(m M)Vt 2，得：Vt 2gR 2 由动量守恒得：mV(m M)V，得 M(14 1)m B t 2 15、解：（1）由动能定理得：mC gR 1 mC VC 2，得：V C4m/s 2 （2）当 B 不固定时，C 滑下来系统水平方向不受外力作用，选向右为正方向，系统动量守恒：0 0 mCV1 (mA mB)(V2)整个系统机械能也守恒：mC gR 1 mC V1 2 1(m A mB)V2 2 2 2 C 的速度 V1 8 5 2 5 由以上两式解得：m/s,AB 速度 V2 5 m/s,5 （3）C 不离开 A 即 AC 最终同速，选向右为正方向，由动量守恒得：mC V1 mA(V2)(mA mC)V 由能量守恒得，摩擦生热为：Q umC gL 2 2 2 1 mC V1 1 mA V2 1(m A mC)V 2 2 2 由以上两式解得：L=
